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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 応用バイオ学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
バイオ情報入門
Introduction to Biological Information
2 B105-01 2023年度
2期(後学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.視覚・聴覚 2.運動情報 3.脳波・脳磁図 4.信号・情報解析 5.BMI・BCI 本講義では、生命を情報の視点から捉えるための第一歩を理解することを目的とする。その ために、生体における情報伝達の基礎や生体機序を情報的視点で理解する方法について学ぶ 。また、これらを理解するための計測技術やその情報処理技術について学ぶ。
授業の概要および学習上の助言
生命を情報的視点から捉えるための入門科目である。感覚情報、運動情報、神経、脳における情報処理と記憶などの生物科学 の基礎的知識を情報を通して理解するための考え方について講義する。 主な項目は以下の通りである。 1.視覚、聴覚などの感覚器と情報処理 2.運動情報や関連する脳情報処理 3.脳磁図やMRIなどの生体情報取得装置の原理 4.生体情報を理解するための解析技術 5.生体情報の工学的応用技術
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:指定なし 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
この科目は「基礎生物学」および「人体の構造と機能」において学んだ知識および数学や理科の基礎知識が身についているこ とを前提とするので、十分復習しておくこと。 複合分野であり全体を網羅する教科書はない。必要に応じて資料を配布するが、関連図書はLC(図書館)などを利用すること。 講義をしっかり聞いて理解することが重要である。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
I,J,K 生命における情報およびその役割りについて説明できる
I,K,M,N 生体における感覚情報と運動情報について説明できる
L,M,N 脳における情報の符号化、復号化、記憶について説明できる
I,M,N 生体情報取得装置の原理を説明できる。
I,M,N 生体情報を解析するための解析手法を説明できる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 30 30 20 0 0 0 20 100
指標と評価割合 総合評価割合 30 30 20 0 0 0 20 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 20 5 0 0 0 0 45
思考・推論・創造する力 10 10 5 0 0 0 0 25
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 10 0 0 0 0 10
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 20 20
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 達成度確認試験の結果で評価する。講義内容全般にわたって理解度を確認する。資料などの持ち込みは不 可とする。
クイズ
小テスト
小テスト(中間試験)の結果で評価する。資料などの持ち込みは不可とする。
レポート 各自が選んだテーマについて、資料を調べ、その内容と考察を科学的・論理的に記述する。課題に対する 考察力、文章による表現力、知識を整理する能力を評価する。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他 出席、授業態度、授業中の質問に対する回答など、学習態度を評価する。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
広義の生命科学領域における現象や機能、メカニズムを情報的 視点から詳細・具体的に説明でき、その情報を利用できる。さ らに、生命現象を計測する各種計測装置や信号・解析技術につ いて説明できるとともに、その具体的応用について考えをめぐ らすことができる。 広義の生命科学領域における現象や機能、メカニズムを情報的 視点から説明できる。さらに、生命現象に関する計測技術や解 析方法について説明できる。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分※
1 イントロダクション 本講義の目的と扱う分野の説明 脳と神経 講義と質疑 脳と神経について予習 学んだことについて復習 45 45
2 感覚情報 (1) 聴覚 ・耳の構造 ・聞こえと聴覚神経系 講義と質疑 聴覚について予習 学んだことについて復習 45 45
3 感覚情報 (2) 視覚 ・眼の構造 ・見え方と視覚神経系 講義と質疑 視覚について予習 学んだことについて復習 45 45
4 感覚情報 (3) 体性感覚、味覚、嗅覚 講義と質疑 体性感覚、味覚、嗅覚について予 習 学んだことについて復習 45 45
5 運動情報と脳神経メカニズム 講義と質疑 運動情報について予習 学んだことについて復習 45 45
6 生体情報計測技術 (1) 脳波、脳磁図 講義と質疑 脳波や脳磁図について予習 学んだことについて復習 45 45
7 生体情報計測技術 (2) X線、MRI、fMRI、NIRSなど 講義と質疑 X線やMRIについて予習 学んだことについて復習 45 45
8 小テスト(中間試験) これまでの授業内容の理解度の確認 テスト 自己点検 これまでの授業について復習 200
9 生体情報を理解するための情報・信号処理技術(1) ・サンプリング定理 ・フィルタ処理 ・フーリエ変換 講義と質疑 デジタル信号処理について予習 学んだことについて復習 45 45
10 生体情報を理解するための情報・信号処理技術(2) ・統計解析 ・検定 講義と質疑 統計解析について予習 学んだことについて復習 45 45
11 生体情報を理解するための情報・信号処理技術(3) ・信号源解析 ・順問題と逆問題 講義と質疑 順問題と逆問題について予習 学んだことについて復習 45 45
12 生体情報の工学的応用 (1) ・ブレイン・マシン・インターフェース(BMI) ・ブレイン・コンピュータ・インターフェース(BCI) レポート課題の説明 講義と質疑 BMIやBCIについて予習 学んだことについて復習 レポート準備 45 45 45
13 生体情報の工学的応用 (2) ・ニューラルネット ・AI、機械学習 講義と質疑 ニューラルネットや機械学習につ いて予習 学んだことについて復習 レポート作成 45 45 90
14 達成度確認試験 テスト (講義全般の達成度確認) 試験のための総復習 200
15 授業総括 講義と質疑 自己点検 講義全般の総復習 60